Көшкінбаев сәулетбек жолдықараұлы технологиялық процестерді бақылауға арналған талшықты-оптикалық көпфункционалды датчиктердің функционалдығын зерттеу және модельдеу
Нысан кескінін жылжытуға негізделген әдісті қолдану
жүктеу/скачать 6,91 Mb.
|
koshkynbaev-s-zh-phd-s-sp
| 2.2 Нысан кескінін жылжытуға негізделген әдісті қолдану
Қозғалыс мөлшері мен объектілердің жылдамдығын төмен жылдамдықтағы телекамера көмегі арқылы анықтауға болады. Зерттелетін объектілердің жоғары қозғалыс жылдамдығында және төмен қозғалыстарында теледидар әдістерін қолдану олардың салыстырмалы түрде төмен ажыратымдылығына және қарапайым жоғары жылдамдықты телекамераларының әлсіз сезімталдығына байланысты мүмкін болмайды. Осы экспериментте осы мақсаттар үшін зерттелетін объектінің бетіне мөлдір емес тікбұрышты экран бекітіліп, қозғалыс кезінде лазер сәулесін ішінара (бөгеуіл) қабаттастырады. Әрекет принципі бойынша құрылғы [98, 99] жұмыстарында сипатталған құрылғыларға ұқсас болды. Бұл нысанның беттерінің бірін зерттелетін кейбір обьектілер үшін экран ретінде пайдалануға болады, мысалы, M типті нысандары. Оптикалық сәулелену көзі ретінде параллель сәуле түзетін линзасы бар 0,65 мкм толқын ұзындығындағы жартылай өткізгішті лазер қолданылды. ПОФ-қа радиация енгізілді, оның бір бөлігі қозғалатын экранмен әлсіреді. ПОФ-дан шығатын сәуле магнит өрісінің әсер ету аймағынан тыс орналасқан фотодетекторға енгізілді. Орын ауыстыру (ығысу) шамасы оптикалық сәулелену қуатының өзгеруін және экранның орын ауыстыру шамасын байланыстыратын калибрлеу тәуелділігі арқылы анықталды. Бұл әдісті қолдану жазықтықтың жылжуын немесе оның тербелістерін 0..50 МГц және одан жоғары жиілік диапазонында өлшеуге мүмкіндік берді. Магнит өрісінің зерттелетін металл затқа әсер еткен кездегі қуаттың өзгеруінің уақытқа тәуелділігінің мысалы 2.3 - суретте көрсетілген. Сурет 2.3 – Магнит өрісінің әсерінен жазықтық бетінің ығысуы кезінде оптикалық шығыс қуатының уақытқа тәуелділігі (скриншот) Алынған тәуелділіктен жазықтық бетінің максималды ығысуы 1 мм-ден асады, ал жазықтық бетінің қозғалысының болжамды жылдамдығы 0,3 м / с болды. Әдістің кемшілігі - салыстырмалы түрдегі төмен кеңістіктік мүмкіндік (бірнеше микрометрден аспайды), сонымен қатар эксперименталды түрде анықталған калибрлеу тәуелділігін қолдану қажеттілігі. Зерттеудің мақсаты - көпфункционалды талшықты-оптикалық сенсордың сезімтал элементі, оған жазылған Брэгг торы және импульстік магнит өрісі құрылғысында интерферометрді қолдану арқылы қолданылатын деформациялардан жоғары жылдамдықты ығысуды, металл беттерінің температуралық өзгеруін анықтау. Бұл ғарыш саласында қолданылатын аппараттардың сыртқы тұрақсыздандырушы факторлардың әсерінен қаншалықты деформацияланатынын анықтауға және қажетті материалдарды, олардан қорғану жолдарын табуға мүмкіндік береді. Зерттеудің алға қойған мақсатына жету үшін келесі міндеттерді шешу қажет: – қажетті толқын ұзындығында Брэгг торынан оптикалық талшық жасауды жүзеге асыру; – жасалынған оптикалық талшыққа температураның әсері бойынша өлшеулер жүргізу және оның осы параметрлердің әсеріне қабілеттілігін тексеру; – жоғары жылдамдықты ығысуларды анықтаудың оптикалық әдістерін қолдану бойынша талдау жүргізу, түрлендіру әдістері мен конструктивті шешімдерді тағайындау, түрлендірудің негізгі әдістері мен конструкцияларын таңдау; – математикалық есептеулер арқылы Брэгг толқын ұзындығының ығысуын анықтау Эксперименттік зерттеулер жалпылау әдісі, тікелей өлшеу әдісі, сараптамалық бағалау әдісі арқылы жүргізілді. Ғарыш саласы үшін қысым мен температура датчиктерінің даму перспективалары мен жағдайларын талдау жалпылау әдісімен жүзеге асырылады. Тікелей өлшеу әдісін қолдана отырып, стендтерде торларды сынау көрсеткіштері алынды, сараптамалық бағалау әдісі бойынша жұмыста пайдаланылған элементтердің конструктивті және технологиялық шешімдеріне баға берілді. Жұмыста Брэгг торынан шағылысу спектрін алу үшін MS9740b (Жапония) оптикалық спектр анализаторы қолданылды. Импульстік магнит өрісінің эксперименттік құрылғысы да қолданылды. Оптика, аналитикалық геометрияның негізгі заңдары оптикалық деформация мен температура датчигінің сезімтал элементінің математикалық және физикалық моделін құруда басшылыққа алынды. жүктеу/скачать 6,91 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|